Transcript
Page 1: תיארוך בעזרת פחמן 14

1414תיארוך בעזרת פחמן תיארוך בעזרת פחמן

קובץ זה נועד אך ורק לשימושם האישי של מורי הפיזיקה ולהוראה בכיתותיהם. אין לעשות שימוש כלשהו בקובץ זה לכל מטרה אחרת ובכלל זה שימוש מסחרי; פרסום באתר אחר )למעט אתר בית

הספר בו מלמד המורה(; העמדה לרשות הציבור או הפצה בדרך אחרת כלשהי של קובץ זה או כל חלק ממנו.

Page 2: תיארוך בעזרת פחמן 14

איש הקרחאיש הקרח

התגלתה בהרי אוסטריה התגלתה בהרי אוסטריה 19911991בספטמבר בספטמבר גופה חנוטה של " איש הקרח". השאלה גופה חנוטה של " איש הקרח". השאלה הראשונה שעלתה הייתה "מהו הגיל של הראשונה שעלתה הייתה "מהו הגיל של

הגופה?" הגופה?"

תיארוך מדויק עשוי ללמד על החיים באזור. תיארוך מדויק עשוי ללמד על החיים באזור.

לשאלה זו ולדומותיה ניתן לענות בעזרת לשאלה זו ולדומותיה ניתן לענות בעזרת ..1414איזוטופ פחמן איזוטופ פחמן

Page 3: תיארוך בעזרת פחמן 14

1414מקור הפחמן מקור הפחמן

קרינה קוסמית מגיעה לכדור הארץ באופן שותף. קרינה קוסמית מגיעה לכדור הארץ באופן שותף. בשכבות הגבוהות של האטמוספרה מתרחשת התגובה בשכבות הגבוהות של האטמוספרה מתרחשת התגובה

הבאההבאה

14 1 14 17 0 6 1N n C p

נמצא באטמוספרה בכמויות נמצא באטמוספרה בכמויות 1414האיזוטופ פחמן האיזוטופ פחמן לבין מספר לבין מספר 1414מזעריות: היחס בין מספר אטומי פחמן מזעריות: היחס בין מספר אטומי פחמן

1010-12-12**1.21.2 הוא הוא 1212אטומי הפחמן אטומי הפחמן

Page 4: תיארוך בעזרת פחמן 14

הוא לא יציב ופולט באופן הוא לא יציב ופולט באופן 1414גרעין הפחמן גרעין הפחמן ..--טבעי קרינת טבעי קרינת

57305730 הוא הוא 1414זמן מחצית החיים של פחמן זמן מחצית החיים של פחמן שנים.שנים.

14 14 06 7 1C N

Page 5: תיארוך בעזרת פחמן 14

בתהליך הפוטוסינתזה הצמחים משחררים בתהליך הפוטוסינתזה הצמחים משחררים גם אטומים גם אטומים CC1212לאטמוספרה, יחד עם אטומי לאטמוספרה, יחד עם אטומי

..CC1414של של

כל גוף חי צורך אוויר ולכן הוא מכיל אטומים כל גוף חי צורך אוויר ולכן הוא מכיל אטומים ..CC1414של של

1414מתקיים איזון תהליכים ולכן כמות הפחמן מתקיים איזון תהליכים ולכן כמות הפחמן בגופים חיים לא משתנה.בגופים חיים לא משתנה.

Page 6: תיארוך בעזרת פחמן 14

קרינה קוסמית

תגובה גרעינית Nגרעין 14נוצר פחמן

תגובה גרעינית

כל הגופים החיים הנשמים תערובת

של שלושת האיזוטופים של

הפחמן

Page 7: תיארוך בעזרת פחמן 14

תהליך התיארוךתהליך התיארוך

1414בכל גוף חי היחס בין מספר אטומי פחמן בכל גוף חי היחס בין מספר אטומי פחמן 1010-12-12**1.21.2 הוא הוא 1212לבין מספר אטומי הפחמן לבין מספר אטומי הפחמן

1414כאשר הגוף מפסיק לנשום, כמות הפחמן כאשר הגוף מפסיק לנשום, כמות הפחמן מתחיל לקטון. שינוי ביחס שבין שני האיזוטופים מתחיל לקטון. שינוי ביחס שבין שני האיזוטופים

של הפחמן מאפשר חישוב הגיל.של הפחמן מאפשר חישוב הגיל. הוא הוא 1414מפני שזמן מחצית החיים של הפחמן מפני שזמן מחצית החיים של הפחמן

שנים, תיארוך בצורה זו נכונה לעצמים שנים, תיארוך בצורה זו נכונה לעצמים 57305730 שנה. שנה. 5000050000 שנה לבין שנה לבין 500500שגילם בין שגילם בין

Page 8: תיארוך בעזרת פחמן 14

תהליך התיארוךתהליך התיארוךדגימה קטנה נשרפת דגימה קטנה נשרפת 1.1.

בתנור מיוחד.בתנור מיוחד.

בשרפה נוצר גז שכולל בשרפה נוצר גז שכולל 2.2.1414 ופחמן ופחמן 1212פחמן פחמן

1414כל גרעין של פחמן כל גרעין של פחמן 3.3.שמתפרק פולט אלקטרוןשמתפרק פולט אלקטרון

מספר האלקטרונים מספר האלקטרונים 4.4.הנפלטים מאפשרים הנפלטים מאפשרים

חישוב האקטיביות של חישוב האקטיביות של הדגימה.הדגימה.

Page 9: תיארוך בעזרת פחמן 14

תהליך התיארוך – אחוז גרעיני תהליך התיארוך – אחוז גרעיני כפונקציה של זמן כפונקציה של זמן1414הפחמןהפחמן

זמן ) שנים (

Page 10: תיארוך בעזרת פחמן 14

תהליך התיארוךתהליך התיארוך

יתרונותיתרונותשיטה פשוטהשיטה פשוטה•בדיקה זולהבדיקה זולה•

חסרונותחסרונותדגימות גדולותדגימות גדולות•הבדיקה ארוכההבדיקה ארוכה•

Page 11: תיארוך בעזרת פחמן 14

בחזרה ל"איש השלג"בחזרה ל"איש השלג"

של פחמן מגופת "איש השלג" נמצאו של פחמן מגופת "איש השלג" נמצאו 1mg1mgב – ב – ..1414 אטומי פחמן אטומי פחמן 101055**2.32.3

בדגימה עכשווית, בכמות זהה של פחמן בדגימה עכשווית, בכמות זהה של פחמן ..1414 אטומי פחמן אטומי פחמן 101055**4.04.0נמצאים נמצאים

מה גילו של "איש השלג"?מה גילו של "איש השלג"?

Page 12: תיארוך בעזרת פחמן 14

בחזרה ל"איש השלג"בחזרה ל"איש השלג"

מה גילו של "איש השלג"?מה גילו של "איש השלג"?

0

1/ 2

0

01/ 2

ln 2

ln

2.3ln ln4 5730 4600

ln 2 ln 2

tN N e

T

Nt

N

NN

t T t years

Page 13: תיארוך בעזרת פחמן 14

בחזרה ל"איש השלג"בחזרה ל"איש השלג"

מה גילו של "איש השלג"?מה גילו של "איש השלג"?


Recommended